Dimensionamento de pilar-parede considerando o aumento da resistência à compressão do concreto

Abstract

Resumo: Na última revisão da norma brasileira ABNT NBR 6118:2014, foram introduzidos critérios de dimensionamento de estruturas utilizando concretos de alta resistência, o que traz a necessidade de se analisar e comparar diferentes elementos estruturais, estudando-se a influência de sua geometria e da resistência do material para possibilitar uma otimização do dimensionamento dos elementos que constituem as estruturas de concreto armado. A utilização de pilares-parede vem se tornando cada dia mais comum em grandes obras, principalmente na construção de edifícios altos e pontes, por proporcionar maior rigidez à estrutura como um todo. Neste contexto, este estudo avalia quais as vantagens ou desvantagens da utilização de concretos de resistências maiores em pilares-parede, através do dimensionamento de um modelo utilizando o método aproximado da norma para consideração dos efeitos localizados de segunda ordem. Os esforços deste modelo foram majorados para se avaliar a otimização do dimensionamento para edifícios mais altos. Sabe-se que ao aumentar a resistência do concreto, proporcionalmente a taxa de armadura é reduzida, porém o custo-benefício é uma variável que também deve ser levada em consideração, já que os concretos de alta resistência ainda possuem custos elevados. As dimensões do pilar-parede estudado não foram alteradas, pois apesar de analisado isoladamente, sabe-se que estes elementos são frequentemente utilizados para contribuir com a estabilidade global e trazer equilíbrio para a estrutura, o que seria descartado no caso da alteração da seção transversal. Observou-se que o dimensionamento utilizando concretos de alta resistência trouxe ganhos significativos para pilares-parede de edifícios com aproximadamente 30 pavimentos em diante, trazendo custos mais baixos que os concretos convencionais, além dos outros benefícios trazidos pela utilização deste material, como a qualidade e a durabilidade da estrutura

Abstract: The last review of the Brazilian standard for reinforced concrete design ABNT NBR 6118:2014 includes criteria for application of high-strength concrete, reflecting on the need of analyzing and comparing different structural elements, while studying the influence of their geometry and the strength of the material on a possible optimization when dimensioning the elements that are part of the structural system. The use of shear wall has becoming more and more common in major construction projects, mainly on high-rise buildings and bridges, because of the increase on hardness of the entire building. In this scenario, the present study evaluates the advantages and disadvantages of the use of higher resistance concrete in shear walls, with the dimensioning of a model using the approximate method of the norm to consider second order localized effects. Forces of the model were also increased to evaluate the optimization of the design for taller buildings. It is known that when the strength of the concrete is increased, proportionally the reinforcement rate is reduced, but the cost-benefit is a variable that must also be considered, since the concrete of high strength still have high costs. The dimensions of the studied shear wall were not changed, because although it was analyzed separately, it is known that these elements are often used to contribute to the overall stability and bring balance to the structure, which would be discarded in case of cross-sectional area was not maintained. It could be observed that dimensioning shear wall using high-strength concrete brought significant gains for buildings of approximately 30 floors onwards, bringing lower costs than conventional concretes, in addition to the other benefits brought about the use of this material, such as quality and the durability of the structure